Общие принципы построения сетей. Физический уровень передачи данных. Технологии локальных сетей. Стек протоколов TCP/IP, страница 21

В первом случае сеть устанавливает соединение между станциями по инициативе пользователя сети. Коммутация выполняется на время сеанса связи, после чего (опять таки, по инициативе одного из взаимодействующих пользователей) связь разрывается. Обычно период соединения между парой пользователей при динамической коммутации составляет от нескольких секунд, до нескольких часов.

Во втором случае соединение устанавливается на длительный период времени, но уже не пользователями,  а персоналом обслуживающим сеть. Время, на которое устанавливается коммутация, в таком случае обычно измеряется несколькими месяцами. Режим постоянной коммутации в сетях с коммутацией каналов часто называется сервисом выделенных или арендуемых каналов.

6.2.1. Коммутация каналов.

Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой – коммутаторами которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети. Коммутаторы, а так же соединяющие их каналы, обычно обеспечивают одновременную передачу данных от нескольких абонентов за счет использования одного из видов уплотнения.

В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой создается составной канал.

Одним из наиболее распространенных видов сетей с коммутацией каналов является телефонная сеть общего пользования.

6.2.2. Коммутация пакетов.

Коммутация пакетов была специально разработана для передачи компьютерного трафика. В связи с тем, что типичные сетевые приложения генерируют пульсирующий трафик, использование коммутация каналов неэффективно – большую часть времени канал будет простаивать.

При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются на исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Пакеты могут иметь как фиксированную так и переменную длину, но даже в случае переменной длинны, она имеет свой предел. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а так же номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения. Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге – узлу назначения.

Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов тем, что они имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета. В этом случае пакет находится некоторое время в буферной памяти коммутатора,  до тех пор пока до него не дойдет очередь и он не сможет быть передан другому коммутатору или узлу назначения.

Сеть с коммутацией пакетов замедляет процесс взаимодействия конкретной пары пользователей, так как канал передачи данных уже не находится в их единоличном пользовании, как в случае сети с коммутацией сообщений. Однако общий объем передаваемых сетью данных в единицу времени при использовании техники коммутации пакетов, оказывается выше чем при коммутации каналов. Это происходит потому, что пульсации отдельных пользователей распределяются по времени. Поэтому коммутаторы постоянно и достаточно равномерно загружены работой, конечно при большом числе обслуживаемых ими пользователей сети.

6.2.3. Коммутация сообщений.

Под коммутацией сообщений подразумевается передача единого блока данных между транзитными компьютерами сети с временной буферизацией этого блока. Сообщение может иметь произвольную длину, которая определяется не технологическими соображениями, а содержанием информации, составляющей данное сообщение.

Техника коммутации сообщений появилась в сетях раньше техники коммутации пакетов, но потом была вытеснена последней как менее эффективная, по критерию пропускной способности сети.